【网络新手向】路由基础

路由的概念

路由表的三要素：目的地/掩码(Destination/Mask)、出接口(Interface)、下一跳IP地址(Next Hop)

当一个数据包向到达某个网段的时候可以通过三要素，寻找到目的地，通过出接口，到达下一跳的IP地址

路由的信息来源(Protocol)

路由表生成的方式一共有三种：

• 设备自动发现(直连路由Direct Route)
  当网络设备启动后，并且接口状态为UP，设备就能自动发现与自己直接相连的网络的路由
• 手工配置(静态路由 Static Route)
  静态路由是人为配置的，无法由路由器直接发现的

system-view [R1] ip route-static X.X.X.X(目的地) X(掩码) X.X.X.X(一下跳地址) g0/0/0(接口) 

静态路由可以应用在串行网络或者以太网中，但在其中的配置命令并不相同。
在串行网络(广播网)中，配置静态路由时，可以指定下一跳地址或只指定接口。
在以太网中，必须指定下一跳的地址

• 通过动态路由协议生成(Dynamic Route)
  路由器也可以通过运行路由协议来获取路由信息。

路由的优先级(Preference)

路由器同时获取了去往同一个目的地/掩码的三条不同路由，就会在路由表填入缺省值最小的一条路由。

路由来源	优先级的缺省值
直连路由	0
OSPF	10
静态路由	60
RIP	10
BGP	255

路由的开销(Cost)

一条路由的开销是指到达这条路由的目的地/掩码需要付出的代价值。同一种路由协议发现有多条路由可以到达同一目的地/掩码时，将优先选择开销最小的路由。

补充

路由选路原则:
路由器在选择最优路由时，会首先根据最长掩码匹配原则;如果掩码长度一致，则比较路由协议之间的优先级;如果优先级一致，在比较metric值；如果metric值也相同，则实现负载分担。

RIP协议

RIP(路由信息协议)，是一种基于距离矢量算法的IGP协议，优先级为100。相较于其他路由协议，RIP协议是最为简单且易于实现的。
1.是基于跳数来对路径进行度量，RIP把经过一个路由器称为一跳，每经过一跳，RIP就将它的度量值自加，它支持的最大跳数是15跳，大于15跳被认为不可达。
2.RIP用两种数据包传输更新，请求和更新，每个有RIP功能的路由器默认情况下每隔30秒利用UDP的520端口向与它直达的网络邻居广播(RIPv1)或组播(RIPv2)路由更新。当180秒没有收到路由更新，则将路由设为无效。
特点:配置简单；易于维护；适用于小型网络。
RIP工作过程分析:

RIPv1和RIPv2的区别

RIPv1

• RIPv1是有类别路由协议路由器只区分ABC类步区分掩码)，不支持VLSM和CIDR(由前面的特性所决定)。

• 以广播的形式发送报文。(255.255.255.255)

• 不支持认证

RIPv2

• RIPv2为无类别路由协议，支持VLSM和CIDR
• 支持广播或组播(224.0.0.9)方式发送报文
• 支持明文或者MD5密文认证

RIPv2的报文格式

未完待续…

RIP环路产生的原因

有两台路由器互联，并且RB有一个接口可以到达另一条目的地网络路由，当这个接口故障时，RB能立刻检测到这个故障，并认为这个端口不可达，但是RA还未收到这个网段不可达的信息，于是会向RB继续发送这个网段的信息，RB在学习到这个网段之后，会认为RA可达这个网段，此后RB更新路由表又导致RA的路由表更新，直到这个网段的条数达到16跳。

路由环路的解决办法

• 水平分割
  路由器从某个端口学习到的路由，不会从该接口在发回给路由表。也就是说RA在RB学习到了新的网段，就不会在向该网段更新自己的路由。

[R-G0/0/0]rip split-horizon //水平分割(默认启用)

• 毒性反转
  毒性反转是指路由器从某个接口学习到路由后，将该路由的条数设置为16跳，并从原接收口发回给邻居路由器。譬如RB向RA通告了新的网段，RA便学习到这个网段，并将条数更新为16跳，在高数RB后，若这个网段没有发生故障，RB就会将其定义为真正的跳数，避免路由环路的产生

[R-G0/0/0]rip poison-reverse //毒性反转 当水平分割和毒性反转同时配置，毒性反转生效

• 触发更新
  路由表发生更新的时候，立即向邻居发送触发更新的报文。

RIP缺点

收敛慢；易产生路由环路；可扩展性差；

OSPF

OSPF是一种基于链路状态的路由协议，OSPF支持区域的划分，区域内部的路由器使用SPF最短路由算法，保证了区域路由的无环路。
OSPF支持触发更新，能够快速检测并通告自治系统内的拓扑变化。